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K2FMM3 Hurricane Harvey,看到FOM国际空间站。该图像的元素由美国国家航空航天局提供。
从国际空间站看到的飓风哈维。该图像的元素由美国国家航空航天局提供。 资料来源:Irina Dmitrienko / Alamy Stock Photo。
极端天气
2017年12月13日13:00

哈维飓风纪录雨的气候变化'三倍机会'

黛西邓恩

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12.13.17
黛西邓恩

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13.12.2017 |1:00 PM
极端天气 哈维飓风纪录雨的气候变化'三倍机会'

飓风哈维8月25日袭击了德克萨斯州,该州遭遇了创纪录的降雨引发的灾难性洪水。仅仅三天,休斯敦及其周边城镇的降雨量就达到了40英寸(100厘米),造成80人死亡,超过10万人无家可归。

现在,科学家们计算出,这些创纪录的降雨至少是气候变化造成的三倍。

分析还显示,到本世纪末,即使全球变暖限制在2摄氏度以内,类似的极端降雨发生的可能性也会增加3倍。

研究发现,如果不采取措施阻止温室气体的排放,到2100年,与哈维飓风一样规模的降雨可能会增加10倍。

该研究由科学家进行世界天气归因(WWA)项目,旨在评估最近气候变化的作用极端事件,如干旱,热浪洪水

人类影响力

8月25日星期五晚上10点,4级哈维飓风制作登陆在德克萨斯州南部的南部的Corpus Christi附近。到目前为止,它抵达休斯顿,周一早上倾倒靠近40英寸的雨。

作为新闻报道跟踪德克萨斯州哈维的道路,很多报道开始质疑气候变化如何影响这种灾难的机会。

三个月后,新的分析发表在该杂志上环境研究字母,试图解决这个问题。这是所谓的“单一事件归因“ 学习。

单一事件归因研究试图在当其他因素时会影响气候变化可能影响极端天气事件的可能性在多大程度上影响自然气候变化主要作者解释道Geert Jan van Oldenborgh博士, 来自荷兰皇家气象研究所。他告诉碳简报:金宝搏bet188

“After an extreme weather event, we always get the question: ‘To what extent was this due to climate change?’ The almost identical question that an extreme event attribution study answers is ‘how much has the probability of an event changed due to climate change?’

“在这种情况下,我们研究了当前气候条件下休斯顿降雨量和降雨量一样多或更多的概率,并将其与一个世纪前的观测和气候模型进行比较。”

瞄准了风暴

为了了解气候变化对哈维飓风的影响,研究人员决定专注于温暖的可能性如何影响其记录破坏性的降雨,而不是在van Oldenborgh表示的飓风成型机会的变暖程度。

“在这项研究中,我们明确没有将热带风暴归罪于所有原因的降水,其中就包括热带风暴。”

这部分是因为它是更加困难为了模拟气候模型中飓风的行为而非其他极端天气事件,如散热器和极端降雨,Van Oldenborgh解释:

“热浪的典型空间范围是数百公里,所以你可以用分辨率为200公里左右的气候模型来表示热浪。然而,热带风暴(飓风和台风)的关键部分要小得多,你只有用25公里分辨率的模型才能得到真实的模拟。直到最近,模型和计算机的能力才有了足够的提高,但即使这样,风暴动力学的细节仍然没有完全得到充分体现。”

相反,研究人员选择将他们的分析重点放在德克萨斯州8月26日至28日的降雨上,正是这段时间造成了大部分灾难性的洪水。为了进行分析,科学家们收集了墨西哥湾沿岸气象站的降雨数据。

下面的图表显示了这三天里暴雨的程度。图表A显示了休斯顿三天期间的降雨量变化情况,而图表B显示了8月25日至31日之间的总降雨量。

下面,图表C表明,极端雨中集中在墨西哥湾沿岸的三天,深蓝色代表大量雨和黄色显示出低。图表D显示了与海湾海岸的年平均为期三天的降雨量。

A:休斯敦从8月26日到28日的降雨量。B:休斯顿从8月26日到31日的总降雨量。C:从8月26日到28日,墨西哥湾沿岸的降水空间集中,深蓝表示高降水,黄色表示低降水。D:2017年降雨量超过三天的降雨极端。资料来源:Van Oldenborgh等。(2017)。

A:休斯敦从8月26日到28日的降雨量。B:休斯顿从8月26日到31日的总降雨量。C:从8月26日到28日,墨西哥湾沿岸的降水空间集中,深蓝表示高降水,黄色表示低降水。D:在墨西哥湾沿岸,降雨的扩散与每年平均三天的最大值有关。资料来源:van Oldenborgh等人(2017)

人体指纹

为了了解气候变化对极端降雨的影响,研究人员首先将其数据与历史记录的数据进行了比较,这些记录追溯到上个世纪。

这允许研究人员在过去的100年里,解决了极端降雨事件的可能性如何发生变化,并且预计在当前的气候中会发生频率。

该研究的合著者说,分析显示,像哈维飓风期间那样极端的降雨事件预计每9000年影响休斯顿一次卡琳·范德威尔博士,来自荷兰皇家气象研究所。在美国地球物理联盟的边线(AGU)2017年秋季会议她讲碳简短:金宝搏bet188

“(这件事)真的、真的很罕见。在当地,回归周期是9000年一次。世界上任何一座城市都会被那么多雨水淹没。从地区来看,像这样的事件发生在墨西哥湾沿岸的任何地方,这是百年一遇的事件,即使这样也相当极端。”

接下来,研究人员将他们的观察结果与两个气候模型的结果进行了比较。对于每个模型,研究人员运行了两种模拟:假设自从工业革命开始以来并没有气候变化,假设自1890年以来一直存在温和的气候变化。

通过将观测结果与模型结果进行比较,研究人员可以评估气候变化在多大程度上增加了哈维飓风(Hurricane Harvey)创纪录降雨量等天气事件发生的可能性。

分析表明,飓风哈维的倾盆大雨是气候变化的三倍,强度增加了15%。

结果的不确定性范围表明,气候变化使得这一事件可能更有可能更容易且多达五倍可能更有可能 - 以及8至19%更激烈。

这一结果得到了发表在该杂志上的第二项独立研究的支持地球物理研究字母该研究发现,哈维的降雨是气候变化的3.5倍。

研究人员还使用了气候模型来调查今后的全球变暖可能会影响2100年的极端降雨事件的风险。

该模型表明,如果未来的变暖仅限于2C,则与哈维类似的极端降雨事件可能会在本世纪末成为另一个可能的三倍。

然而,如果世界不能降低温室气体排放量,极端降雨事件发生的可能性将增加10倍,强度将增加50%。

全球变暖可以以多种方式提高极端降雨的机会,包括提高空气的最大水分含量,解释说:van der Wiel:

“在气候系统中发生了许多因素,使得这一活动更有可能发生。因此海湾的海面温度极高,与气候变化有关。大气湿度较高,当它更温暖时,大气可以持续更多的水,所以下雨,下雨越来越厉害。“

提前计划

van Oldenborgh说,这项研究探索了气候变化是如何使极端降雨事件变得更有可能、更强烈的,但它没有调查影响城市洪水风险的其他因素。

例如,城市规划和水管理等问题也可能在极端降雨的脆弱性方面发挥作用。他说,尽管如此,这些发现应该促使政策制定者重新致力于遏制气候变化:

“洪水风险也取决于我们提到的其他因素,如水管理和建筑实践。然而,洪水也取决于降水,我们现在知道极端降水的可能性会随着世界的温暖而增加。通过多少确切依赖于我们允许地球进一步热烈的距离。“

结果是“重要的”,因为他们提供了“一个相当详细的分析”,即气候变化如何影响墨西哥湾沿岸的降雨量,说Peter Stott博士他是英国气象局气候监测和归因小组的负责人,并没有参与这项研究。他告诉碳简报:金宝搏bet188

“我认为缺乏本研究的目的是对飓风的具体分析。该研究在气候模型中没有检查飓风,至于它们是否已变得更加强烈或更频繁,因此本文的结论在对极端降雨的范围内相当普遍,这可能是由各种机制引起的除了飓风。

“因此,我们需要对飓风进行更详细的研究,以确定与飓风相关的影响风险是如何变化的。”

van Oldenborgh,G. J.等人。(2017)来自Hurricane Harvey,2017年8月,环境研究信件的极端降雨的归因

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